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11生产管理课程机器潜在失效模式及其影响分析MachineryPOTENTIALFAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS22自我介绍刘俊伟Tel:021-54660559E-mail:[e-mail]33内容纲要第一章MFMEA实施的目的和流程第二章MFMEA实施指南第三章MFMEA的输出及MFMEA的有效性确认检查表44第一章MFMEA实施的目的和流程MFMEA是英文：MachineryPOTENTIALFAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS的缩写。中文翻译为：机器潜在失效模式及其影响分析55MFMEA实施的目的※为什么需要进行MFMEA?※MFMEA会给我们带来什么？667.5.1.4预防性和预知性维护组织必须标识关键过程设备，为机器/设备的维护提供适当的资源，并建立有效的、有计划的全面预防性维护系统。这个系统至少必须包括：－有计划的维护活动；－设备、工装和量具的包装和防护；－关键生产设备备件的可获得性；－文件化、评估和改进维护的目标。组织必须利用预知性维护方法以持续改进生产设备的效率和有效性。•预测性维护基于针对通过预测可能的失效模式的过程数据而避免维护问题的活动7.5生产和服务提供（续）77我们发现：很多时候，我们在设备使用中所发生的故障停机和机器造成产品不合格、操作者使用受伤、顾客抱怨等的根本原因是由于机器设计本身不合理造成，而更改设计又会带来新的损失。88如何采用有效的方法？MFMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是：a）着眼于设备的设计中的潜在失效以及该失效的后果：b）确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施；c）将全部过程形成文件。MFMEA是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充。所有的MFMEA都关注设计。MFMEA作为专门的技术应用以识别并帮助最大程度地减少潜在的隐患一直是非常重要的！99成功实施MFMEA项目的最重要因素之一是时间性。其含义是指“事件发生前”的措施，而不是“事实出现后”的演练。为实现最大价值，MFMEA必须在设备的失效模式被纳入到设备设计之前进行。事先花时间很好地完成MFMEA分析，能够最容易、低成本地对设备进行更改，从而最大程度地降低后期更改的危机。MFMEA能够减少或消除实施可能会带来更大隐患的预防／纠正性更改的机会。1010MFMEA是通过对设备设计风险及其后果进行有效的分析，采取积极有效的预防措施，最大限度的预防和减少缺陷发生的可能性！它是在设备开发过程中如何实现：－预防缺陷－降低成本－减少偏差－持续改进－提高顾客满意度的一种有效方法！1111团队工作模式及实施人员能力要求所以，一个人所做的FMEA的价值是非常有限的！我们需要团队的力量！由于每个人的知识、教育背景、工作经验、担负的工作性质的不同！1212什么是团队？“一个人做生意，两个人开银行，三个人搞殖民地。”－－英语谚语如今大家都讲“团队”，但究竟什么是团队,其实人们不是很清楚，有的人认为。一群人在一起就是一个团队，但实际上，“团队(team)”≠“群体（group)”1313一个团队，应该是有思考性、自主性、合作性的组织。团队的成员拥有共同的目标，是在一条船上共患难的水手！对于团队，有个很新颖的解释：TEAM－－TogetherEverybodycanAchieveMore!(只有在一起，每个人才能做到更多！)1414做为FMEA研究的这个团队，如何来进行组建？首先找到一个合适的TeamLead，优秀的领导者是项目成功的关键！该人选目前基本上是在产品/过程设计工程师中进行选拔，该人选需要具备下列基本素质：－良好的协调能力和沟通；－良好的领导能力；－接受过FMEA培训；－接受过团队管理训练；－对设备能做准确的描述，对加工工艺有一定的了解（DFMEA）；－了解与其它部件、系统之间的关系；除非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验，否则，有一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的。1515找到合适的队员！流程可以为人们的高效率工作提供共同框架，但它不能代替能力和技能，产品是由能干、技术熟练的个人造出来的，而不是流程制造的！高效的团队管理：将重点依次放在人、产品和流程：－没有适当的人员，将不能建造任何东西；－不将精力放在产品上，其他无关系的活动就会渗入；－没有一个最低限度的流程框架，就会出现无效率甚至混乱。领导者有责任为团队配备适当的人员，对于小组，得到适当的人员意味着找到了那些具有适当技术（能力）和行为规范（自律）的人。1616人人能不断的进步，但无人能达到完美，但团队可以通过不同角色的组合达至完美！适合FMEA的小组成员：－装配、制造人员（带来现场的经验）－设计人员（包括其它部件、子系统、系统和总成）－工艺人员（包括其它部件、子系统、系统和总成）－可靠性分析／试验人员（带来失效的经验）－材料工程师（带来材料的要求）－质量工程师（带来质量控制的要求及相关的解决方案）－服务人员（带来客户处抱怨）－必要时，包括供方以及客户（供方的制造要求、客户的期望）1717做为小组成员，需具备下列基本素质：－对本职工作有着丰富的经验；－了解产品和相应的工艺流程；－经过FMEA培训；－良好的合作精神；－不保守个人知识；－有自律；－尊重他人；1818MFMEA实施前的输入资料的确定、准备要求1.工程图纸•零件图纸中的尺寸的项目，例如：外形尺寸、曲面度等2．设计需求/规范•系统设计规范•工程规范•加工工艺要求•设备绩效要求（故障停机率、Cmk、寿命期、包修期）•工艺流程图•工艺布局图•工作环境要求19193.先前的或相似的数据•设备故障清单（故障现象、故障原因、发生的频次）•由于设备设计不良、设备故障的原因导致的产品缺陷的现象和频率•发生人身伤害的现象和次数•售后服务数据4.报告（由供应商准备）•服务调查报告（SIRS）•经销商问题报告•售后服务报告•实验室测试报告2020•耐久性测试报告•拆卸报告5．其他FMEA•之前的/类似的设计FMEA•之前的/类似的过程FMEA2121FMEA的实施流程、要求成立FMEA小组确定所需的输入及收集人进行所需输入的收集检查输入是否足够确定设备功能要求确定产品特性的等级确定失效后果的严重度分析潜在失效模式发生的后果进行潜在失效模式识别确定现有探测方法的探测率识别现有控制方法确定起因和机理发生的可能性识别潜在失效模式的起因和机理针对每种缺陷模式计算风险顺序数RPN进行FMEA小组活动确定消除所有风险的推荐措施确定推荐措施的责任人和完成期限采取行动评价措施的结果，重新计算RPN跟踪措施的有效性2222第二章MFMEA实施指南2323设计FMEA—用于批量生产之前的产品，大量的工具或标准设备，机器构成，标准的生产模具等的分析。•着眼于由于设计不足导致的产品的潜在失效模式；•着眼于在大批量生产启动之前，用于制作样件和测试或模拟的零件。机器FMEA:•着眼于提高机器的可靠性和可维护性的设计，以用于工厂长期使用；•为了确保对可靠性的控制，考虑预防性的维护；2424在进行MFMEA时有三种基本的情形，每一种都有其不同的范围或关注焦点：情形1：新设计、新技术。MFMEA的范围是全部设计。情形2：对现有设计的修改（假设对现有设计或过程己有MFMEA）。FMEA的范围应集中于对设计的修改、由于修改可能产生的相互影响以及现场的历史情况。情形3：将现有的设计用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计已有FMEA）。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影啊。2525顾客的定义MFMEA中“顾客”的定义，不仅仅是“最终使用者”，而且也包括负责设备或更高一层总成设计的工程师／设计组以及负责生产、装配和服务活动的生产／工艺工程师。2626MFMEA是一份动态的文件，应：•在一个设计概念最终形成之时或之前开始•在设备开发的各个阶段，发生更改或获得更多的信息时，持续予以更新•在设备图样完工之前全部完成考虑到制造／装配需求已经包容在内，MFMEA针对设计意图并且假定该设计将按此意图进行生产／装配。制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式和／或其原因／机理不需、但也可能包括在MFMEA当中。2727MFMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但是它的确要考虑制造／装配过程的技术／身体的限制，例如：•必要的拔模（斜度）•表面处理的限制•装配空间／工具的可接近性•钢材淬硬性的限制•公差／过程能力／性能MFMEA还应考虑产品维护（服务）及回收的技术／身体的限制，例如：•工具的可接近性•诊断能力•材料分类符号（用于回收）2828MFMEA表格的内容填写要求及各栏之间的相互关系附件1描述了进行FMEA的顺序。这并不是简单地填写一下表格，而是要理解MFMEA的过程，以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意。2929结合案例对设计FMEA表格中各栏填写要求进行详解为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化，MFMEA的填写示例见附件2。30301）FMEA编号填入FMEA文件编号，以便查询。2）机器名称•简要地说明机器的名称3.设计责任输入主机厂（OEM），部门和分组。4.制定•输入负责制定FMEA的工程师的姓名，电话号码及所在公司名称。31315.模型•输入机器的模型号码。6.评估日期•输入最初的FMEA评估日期，该日期必需在设计和开发的机器的生命周期过程之内。7.FMEA日期•输入最初的FMEA的完成日期，及最近的更新日期。32328.核心小组•列出所有被授权识别和执行任务的负责人姓名及所在部门（建议包含所有成员的姓名，部门，电话号码，地址等）。9a.子系统名称输入对被分析的子系统名称的描述。自动装货设备，锭子，水力的，电子的，工作站-5-左边。设备等级术语举例•设备转移生产线•系统设备工作站•子系统工作站-7-左边•构成成分锭子•零件（最低层服务的等级）轴承3333示例项目、功能和失效模式•图F1(见下页)描述了以“树形排列”方式展示项目、功能和失效模式的一种方法，可以帮助小组直观地分析系统、子系统和部件。在系统等级上的描述比子系统和部件等级的描述更趋于一般性（对部件的描述通常是最具体的）。“树形排列”对系统、子系统和部件作如下安排：项目设计目标（对设计目标的描述通常是有帮助的）功能1潜在失效模式A潜在失效模式B等等……功能2潜在失效模式A潜在失效模式B等等……3434自行车设计目标：1.骑行至少3000小时无需保养2.适于99.5%成年男子骑行，舒适便利3.等等……功能：便于使用潜在失效模式：•方向把不好使•脚踏板不好用功能：提供可靠的交通运输潜在失效模式：•链条经常断开•需要经常修理车胎功能：提供舒适的交通运输潜在失效模式：•车座位置不舒服车架功能：为座位支撑提供稳定的附属物潜在失效模式•座位支撑的结构性失效•座位支撑的过大变形功能：提供好看的外观潜在失效模式•外观（光亮度）变坏•漆皮开裂车座总成把手总成链条总成链轮总成上部车架功能：提供结构性支撑潜在失效模式：•结构性失效•过大变形功能：对正确的车架几何外形提供提供尺寸控制潜在失效模式：•车架安装点的长度过长•车架安装点的长度过短功能：为车架总成的生产方式（焊接）提供支持潜在失效模式：•无法焊接•焊接强度不够下前车管下后车管3535功能及性能要求用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能。当子系统必须在特定条件下运行时，对条件的描述是有益的。条件可以包含环境参数，工程要求和/或设备功能规范（例如：运行温度，性能，周期时间，平均故障时间，平均维修时间和其他可度量的工程属性)。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能单独列出。例如：切削加工外径：外径尺寸符合图纸要求；表面粗糙度符合要求。印刷图案：图案清晰、位置正确吸除灰尘：除尘彻底清洗玻璃表面：表面清洗无灰尘和印迹363610潜在失效模式所谓潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目/功能栏中所描述的预期功能的情况（如预期功能失效）。机器的故障是机器不能按计划在指定的条件